바이폴라 트랜지스터의 바이어스 해석_결과(전자회로실험)

소개글

바이폴라 트랜지스터의 바이어스 해석_결과(전자회로실험)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

6장. 바이폴라 트랜지스터의 바이어스 해석
1. 사용 장비 및 부품
2. 실험 방법 및 결과
3. 결론

본문내용

있었다. 실험 중 초반에 트랜지스터의 핀 배치도를 몰라 헤맸었는데, 미리 숙지하고 실험을 하면 더 빠르게 실험을 할 수 있었을 것이다. 동작 영역에 관련된 실험에서는 예상했던 결과와 거의 비슷한 결과값을 얻어서 실험을 순조롭게 진행할 수 있었다.
2.2 고정 바이어스 회로
2.2.1 실험 회로도
PSPICE 회로도
브레드 보드 구성
2.2.2 실험 방법
1) 실험 회로 6-2의 회로를 구성하고 , 를 측정하여 , , 를 계산하라.
2) 위에서 얻은 값으로부터 , , 를 구하라.
3) 계산한 값을 예비 보고 사항에서 구한 값과 비교하라.
4) 트랜지스터를 바꾸어 실험 방법 1) ~ 3)을 반복하고 결과를 비교 설명하라.
2.2.3 실험 결과
트랜지스터 1
트랜지스터 2
0.645V
0.637V
4.7V
3.77V
530μA
623μA
-213nA
-128nA
529.8μA
622.9μA
2488
4867
20.4
23.9
121960
203640
전압
PSPICE 측정값
전류
PSPICE 측정값
0.731V
1.24mA
8.34μA
4.178V
1.25mA
전압
PSPICE 측정값
전류
PSPICE 측정값
0.624V
20.8μA
142.8nA
9.792V
-20.9μA
이 실험에서 교수님께서 실험값이 제대로 나오지 않는다고 회로의 4.7kΩ→10kΩ, 1.2kΩ→1kΩ으로 바꿔서 실험을 하라고 하셨다. 저항을 바꿔서 실험을 해보니 위의 실험 결과표와 같은 결과를 얻을 수 있었고, PSPICE 시뮬레이션 결과와 비교해 보니 크게 차이가 났다. 예비보고서 작성시에도 이론 값과 시뮬레이션 값이 크게 달랐었다. 실험 측정값을 통해 , , 을 구하면 에서 를 구하고 , 을 통해 각 값을 구해 위의 표에 기재하였다.
2.2.4 검토 사항
고정 바이어스 회로는 트랜지스터의 값에 영향을 크게 받아 예상했던 결과가 잘 나오지 않은 것 같다. 교수님께서도 예비보고사항에서 PSPICE 시뮬레이션 결과와 비슷하게 나오도록 저항 값을 수정해주셨는데 수정해준 값의 저항으로 실험해보니 바꾸지 않은 값의 시뮬레이션과 전압은 비슷하게 나왔지만 전류는 다르게 나왔다. 바꾼 값으로 적용한 시뮬레이션 결과는 또 완전 다르게 나왔다.
2.3 자기 바이어스 회로
2.3.1 실험 회로도
PSPICE 회로도
브레드 보드 구성
2.3.2 실험 방법
1) 실험 회로 6-3의 회로를 구성하고 , 를 측정하여 , , 를 계산하라.
2) 위에서 얻은 값으로부터 , , 를 구하라.
3) 계산한 값을 예비 보고 사항에서 구한 값과 비교하라.
4) 트랜지스터를 바꾸어 실험 방법 1) ~ 3)을 반복하고 결과를 비교 설명하라.
2.3.3 실험 결과
트랜지스터 1
트랜지스터 2
0.645V
0.637V
4.80V
5.12V
1.11mA
1.04mA
6.11μA
6.59μA
1.116mA
1.046mA
181.7
157.8
0.042
0.04
4326.2
3945
전압
PSPICE 측정값
전류
PSPICE 측정값
0.726V
1mA
6.7μA
5.28V
1mA
위의 실험 결과표와 예비보고사항에서 작성한 PSPICE 시뮬레이션 결과 표 값과 비교를 해보면 거의 비슷함을 알 수 있다. 실험 측정값을 통해 , , 을 구하면 에서 를 구하고 , 을 통해 각 값을 구해 위의 표에 기재하였다. 예비보고사항에서 =0.7V, =150이라 가정하였을 때의 =0.038, =3.95kΩ와 비교하였을 때 예상했던 결과와 이번 실험 결과가 거의 비슷한 값을 얻었다.
2.3.4 검토 사항
자기 바이어스 회로는 트랜지스터를 바꿔 실험했을 때에도 값은 다르지만 예상했던 결과와 거의 비슷한 결과를 얻을 수 있었다.
2.4 저항 분할 바이어스 회로
2.4.1 실험 회로도
PSPICE 회로도
브레드 보드 구성
2.4.2 실험 방법
1) 실험 회로 6-4의 회로를 구성하고 , 를 측정하여 , , 를 계산하라.
2) 위에서 얻은 값으로부터 , , 를 구하라.
3) 계산한 값을 예비 보고 사항에서 구한 값과 비교하라.
4) 트랜지스터를 바꾸어 실험 방법 1) ~ 3)을 반복하고 결과를 비교 설명하라.
2.4.3 실험 결과
트랜지스터 1
트랜지스터 2
3.79V
3.86V
1.98V
1.97V
1.33V
1.32V
1.32mA
1.31mA
7.9μA
8.7μA
1.33mA
1.32mA
167.1
150.6
0.05
0.05
3340
3000
전압
PSPICE 측정값
전류
PSPICE 측정값
1.97V
1.23mA
8.37μA
4.20V
1.24mA
위의 실험 결과표와 예비보고사항에서 작성한 PSPICE 시뮬레이션 결과 표 값과 비교를 해보면 거의 비슷함을 알 수 있다. 실험 측정값을 통해 , , 을 구하면 에서 를 구하고 , 을 통해 각 값을 구해 위의 표에 기재하였다. 예비보고사항에서 =0.7V, =150이라 가정하였을 때의 =0.049, =3.19kΩ와 비교하였을 때 예상했던 결과와 이번 실험 결과가 거의 비슷한 값을 얻었다.
2.4.4 검토 사항
자기 바이어스 회로는 트랜지스터를 바꿔 실험했을 때에도 값은 다르지만 예상했던 결과와 거의 비슷한 결과를 얻을 수 있었다.
2.5 바이어스 회로의 비교
1) 실험 회로 4.1 ~ 4.3의 결과를 바탕으로 고정 바이어스, 자기 바이어스, 저항 분할 바이어스 회로를 비교 설명하라.
3개의 회로를 비교해 보면 고정→자기→저항 분할 바이어스 순으로 의 크기가 작아지고 는 커지는 것을 알 수 있다.
3. 결론
이번 실험을 통해 여러 가지의 바이어스 회로에 대해서 이론으로 공부한 내용을 직접 실험을 통하여 관찰하니 이해가 더 잘 되는 것 같았다. 자기 바이어스와 저항 분할 바이어스는 예상 했던 결과와 거의 비슷한 결과를 얻었지만 고정 바이어스 회로 실험은 원하는 결과와 완전 다른 값이 나와 성공적인 실험을 하지 못한 것 같다. 조사해보니 고정 바이어스는 온도에 대한 보상이 없어 온도로 인해 가 증가하게 되고 이로 인하여 열이 계속 상승하여 트랜지스터를 사용할 수 없다고 한다. 고정 바이어스 실험을 만족스럽게 성공하지 못하여 아쉽지만 다른 바이어스 회로보다는 성능이 떨어진다는 것을 이번 실험을 통해서 알 수 있는 기회였다.

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